CN107848855A - 玻璃管成形用套筒以及玻璃管成形用套筒的组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供玻璃管成形用套筒以及玻璃管成形用套筒的组装方法。玻璃管成形用套筒具备：套筒轴；供套筒轴同轴地插通设置的耐火材料圆筒体；以及固定设置于套筒轴的前端部并且限制耐火材料圆筒体朝轴心方向且所述前端部侧移动的金属片，能够确保套筒轴上的金属片以及耐火材料圆筒体的同轴度。金属片(20)具备：具有朝向套筒轴(10)的前端部侧而缓缓地使剖面积扩径的锥状的外周面(22b)，并且同轴地嵌合设置于套筒轴(10)的前端部的环状的套环构件(22)；以及具有以与套环构件(22)的外周面(22b)相匹配的方式朝向所述前端部侧而缓缓地使剖面积扩径的锥状的贯通孔(21b)，并且经由贯通孔(21b)与套环构件(22)嵌合的主体构件(21)。

Description

玻璃管成形用套筒以及玻璃管成形用套筒的组装方法

技术领域

本发明涉及玻璃管成形用套筒及其组装方法的技术，更详细来说，涉及在将熔融玻璃一边卷绕于外周面一边导向下游侧的耐火材料圆筒体的下游侧的前端部装配的金属片的技术。

背景技术

长久以来，作为大量生产玻璃管、玻璃棒的方法，广泛利用丹纳法。

所述丹纳法是如下方法，即，向以使前端部向下方倾斜的方式进行支承且以轴心为中心进行旋转驱动的套筒上流下熔融玻璃，将所流下的熔融玻璃卷绕于套筒的外周面，进而从套筒的前端部喷出(或者不喷出)吹塑气体，并拉出所述熔融玻璃，由此连续地成形玻璃管、玻璃棒。

在此，在这样的丹纳法中使用的套筒主要由以使前端部向下方倾斜的方式进行枢轴支承的套筒轴、以及在套筒轴上同轴地依次插通设置的金属片、耐火材料圆筒体及保持配件等构成(例如参照“专利文献1”)。

并且，金属片固定于套筒轴的前端部，并且保持配件被设为能够沿轴心方向滑动，且被施力构件始终朝向套筒轴的前端部施力。

由此，耐火材料圆筒体成为被金属片以及保持配件始终以具有施力构件的作用力的方式夹持的状态。

其结果是，这些金属片、耐火材料圆筒体以及保持配件的配置姿势被牢固保持，成为相对于旋转驱动的套筒轴而难以产生较大芯部抖动的结构，因此相对于从套筒的前端部拉出的熔融玻璃，能够抑制厚度不均的产生，能够连续地形成尺寸精度好的高品质的玻璃管、玻璃棒。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-294651号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在以往的套筒中，在套筒轴的前端部以及金属片的内周面分别螺刻有外螺纹以及内螺纹，经由这些外螺纹以及内螺纹，将金属片螺纹固定于套筒轴的前端部。

在此，存在有与金属片的内螺纹螺合的套筒轴的外螺纹的螺纹牙数因所述内螺纹的周向上的相位而不同的位置。

在该套筒轴的前端部存在螺纹牙的结合多(螺合的外螺纹的螺纹牙数多)的位置与螺纹牙的结合少(螺合的外螺纹的螺纹牙数少)的位置，通过金属片对所述前端部附加的负载因场所而不同。

其结果是，在套筒轴的前端部容易产生扭转，套筒轴上的金属片以及耐火材料圆筒体的同轴度容易被打破，因此相对于从套筒的前端部拉出的熔融玻璃，难以抑制厚度不均的产生并连续地形成尺寸精度好的高品质的玻璃管、玻璃棒。

本发明是鉴于以上所示的现有的问题点而作出的，其课题在于提供一种玻璃管成形用套筒，其具备：套筒轴；耐火材料圆筒体，其供套筒轴同轴地插通设置；以及金属片，其固定设置于套筒轴的前端部，并且限制耐火材料圆筒体朝轴心方向且所述前端部侧移动，能够确保套筒轴上的金属片以及耐火材料圆筒体的同轴度。

用于解决课题的手段

本发明要解决的课题如以上那样，接着说明用于解决该课题的手段。

即，本发明的玻璃管成形用套筒具备：套筒轴；耐火材料圆筒体，其同轴地插通设置于该套筒轴；以及金属片，其固定设置于所述套筒轴的前端部，并且限制该耐火材料圆筒体朝轴心方向上的所述前端部侧移动，其特征在于，所述金属片具备：环状的套环构件，其具有朝向所述前端部侧而使剖面积扩径的锥状的外周面，并且同轴地嵌合设置于所述套筒轴的前端部；以及主体构件，其具有以与该套环构件的外周面相匹配的方式朝向所述前端部侧而使剖面积扩径的锥状的贯通孔，并且经由该贯通孔与所述套环构件嵌合。

这样，在本发明的玻璃管成形用套筒中，遍及固定设置于套筒轴的前端部的套环构件的外周面整体与主体构件的贯通孔的内周面紧密接触，因此，例如在拉出熔融玻璃时通过金属片对套筒轴的前端部附加的轴心方向的拉伸负载在任意的位置全部相等附加。

其结果是，根据本发明的金属片，能够抑制因长期使用玻璃管成形用套筒而使套筒轴的前端部产生扭转，能够确保套筒轴上的金属片以及耐火材料圆筒体的同轴度。

另外，本发明的玻璃管成形用套筒优选为，所述套环构件由沿径向分割成两部分的对开构造构成。

根据由这样的结构构成的玻璃管成形用套筒，能够以夹持套筒轴的前端部的方式使套环构件容易地嵌合设置在该前端部。

另外，本发明的玻璃管套筒的组装方法中，该玻璃管成形用套筒具备套筒轴以及固定设置于该套筒轴的前端部的金属片，其特征在于，所述金属片具备：环状的套环构件，其具有朝向所述前端部侧而使剖面积扩径的锥状的外周面，并且同轴地嵌合设置于所述套筒轴的前端部；以及主体构件，其具有以与该套环构件的外周面相匹配的方式朝向所述前端部侧而使剖面积扩径的锥状的贯通孔，并且经由该贯通孔与所述套环构件嵌合，在使所述主体构件被插通到所述套筒轴中的比所述套环构件的嵌合设置位置靠基端侧后，将所述套环构件嵌合设置于所述套筒轴的前端部，之后使所述主体构件向所述前端部侧移动而与所述套环构件嵌合，由此，将所述金属片组装于所述套筒轴的前端部。

这样，在本发明的玻璃管成形用套筒的组装方法中，遍及固定设置于套筒轴的前端部的套环构件的外周面整体，与主体构件的贯通孔的内周面紧密接触，因此，例如在拉出熔融玻璃时，通过金属片向套筒轴的前端部附加的轴心方向的拉伸负载在任意的位置全部相等附加。

其结果是，根据本发明的金属片，能够抑制因长期使用玻璃管成形用套筒而使套筒轴的前端部产生扭转，能够确保套筒轴上的金属片、耐火材料圆筒体以及保持配件的同轴度。

发明效果

作为本发明的效果，实现以下所示那样的效果。

即，根据本发明的玻璃管成形用套筒以及玻璃管成形用套筒的组装方法，能够确保套筒轴上的金属片以及耐火材料圆筒体的同轴度。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的玻璃管成形用套筒的整体结构的侧剖视图。

图2是表示玻璃管成形用套筒所具备的金属片及其附近的放大侧剖视图。

图3是随时间表示金属片组装于套筒轴时的状态的图，(a)是表示使主体构件向套筒轴插通时的状态的侧剖视图，(b)是表示使套环构件向套筒轴装配时的状态的侧剖视图，(c)是表示利用耐火材料圆筒体将主体构件向套环构件侧按压时的状态的侧剖视图，(d)是表示金属片组装于套筒轴之后的状态的侧剖视图。

图4是表示以往的玻璃管成形用套筒所具备的金属片及其附近的放大侧剖视图。

具体实施方式

接下来，使用图1至图4对本发明的实施方式进行说明。

需要说明的是，关于以下的说明，为了方便，将图1至图4中的箭头A的方向固定为熔融玻璃G的拉出方向(搬运方向)进行记载。

另外，关于以下的说明，为了方便，将图1至图4的上下方向规定为玻璃管成形用套筒1、101的上下方向进行记载。

[玻璃管成形用套筒1]

首先，使用图1对具体实现本发明的玻璃管成形用套筒1(以下，仅记载为“套筒1”)的整体结构进行说明。

本实施方式中的套筒1例如应用于利用丹纳法来大量生产玻璃管、玻璃棒。

套筒1主要由套筒轴10、金属片20、耐火材料圆筒体30、保持配件40以及施力机构部50等构成。

套筒轴10成为套筒1的基部。

套筒轴10例如通过由Fe-Co-Ni系合金、Fe-Cr-Ni系合金等耐热钢构成的长条的圆棒构件来构成，在其内部同轴地穿孔有贯通孔1Oa。

并且，套筒轴10以使一端部(熔融玻璃G的拉出方向侧(图1中的箭头A的方向侧)的端部)向下方倾斜的姿势进行配置，并且在另一端部被未图示的旋转驱动装置支承为能够拆装。

另外，套筒轴10的贯通孔1Oa在另一端部经由配管构件等与未图示的吹塑气体供给装置进行连通。

接下来，对金属片20进行说明。

金属片20是构成套筒1的前端部的金属片的一个例子，用于与后述的保持配件40一起夹持并保持耐火材料圆筒体30。

详见后述，金属片20由主体构件21以及用于将主体构件21固定设置于套筒轴10的套环构件22等构成。

主体构件21形成为圆锥台形状，在套筒轴10的前端部，配置为与该套筒轴10同轴、且趋向熔融玻璃G的拉出侧(以下，记载为“下游侧”)缓缓地使剖面积缩径。

另一方面，套环构件22形成为环状，与该套筒轴10同轴地配设于套筒轴10的前端部(下游侧端部)。

并且，主体构件21经由套环构件22被限制朝轴心方向的移动且被保持。

由此，金属片20固定设置于套筒轴10的前端部。

接下来，对耐火材料圆筒体30进行说明。

耐火材料圆筒体30用于将导向套筒1的熔融玻璃G一边卷绕于外周面卷绕一边缓缓地朝下游侧搬运。

耐火材料圆筒体30例如通过由二氧化硅-氧化铝系、二氧化硅-氧化铝-氧化锆系的耐火材料等构成的长条的圆棒中空构件来构成，在其一端部形成缓缓地使剖面积缩径的锥部30a。

另外，在耐火材料圆筒体30的外周面覆盖有例如由250[μm]～450[μm]的膜厚构成的铂膜或者铂合金膜。

并且，在金属片20的与下游侧对置的对置侧(以下，记载为“上游侧”)，耐火材料圆筒体30使锥部30a朝向下游侧且供套筒轴10同轴地插通设置。

其结果是，金属片20配置在耐火材料圆筒体30的下游侧，在作为套筒1整体的下游侧端部，耐火材料圆筒体30的锥部30a与金属片20(更具体来说为主体构件21)的外周面的锥形状平滑地连结。

另外，耐火材料圆筒体30被金属片20限制朝轴心方向上的下游侧(套筒轴10的前端部侧)的移动。

接下来，对保持配件40进行说明。

保持配件40用于与金属片20一起夹持并保持耐火材料圆筒体30。

保持配件40例如由Fe-Co-Ni系合金、Fe-Cr-Ni系合金等耐热钢构成，主要由中空圆筒形状的主体部40A、以及设于主体部40A的外周面的一端部的凸缘部40B构成。

并且，在耐火材料圆筒体30的上游侧，保持配件40使凸缘部40B朝向下游侧(耐火材料圆筒体30侧)，并且经由主体部40A同轴且能够滑动地插通设置于套筒轴10。

另外，在凸缘部40B的下游侧端面的缘部，形成有朝向轴心方向上的上游侧而缓缓地使剖面形状缩径的锥状的凹部40B1。

另一方面，在耐火材料圆筒体30的上游侧(保持配件40侧)的端面，形成有朝向轴心方向且是上游侧而缓缓地使剖面形状缩径的锥状的缘部30b。

并且，经由这些锥状的凹部40B1以及缘部30b，使保持配件40以及耐火材料圆筒体30彼此同轴地抵接。

由此，利用保持配件40来限制耐火材料圆筒体30的上游侧的端部的偏心。

接下来，对施力机构部50进行说明。

施力机构部50用于将保持配件40朝向轴心方向的下游侧施力。

施力机构部50例如由抵接构件51、施力构件52以及调整螺母53等构成。

抵接构件51是与保持配件40直接抵接的构件。

抵接构件51由中空圆筒形状的构件构成，其内径尺寸被设定为比套筒轴10的外径尺寸稍大。

并且，在保持配件40的上游侧，抵接构件51与套筒轴10同轴地配置且被设为能够沿轴心方向滑动。

需要说明的是，对于抵接构件51的结构，并不限定于本实施方式，例如，也可以构成为，通过使保持配件40的上游侧端部沿轴心方向延伸配置，由此不设置抵接构件51(换句话说，保持配件40与抵接构件51形成为一体)。

施力构件52是用于将抵接构件51向下游侧(保持配件40侧)施力的构件。

施力构件52例如由已知的压缩螺旋弹簧等构成。

并且，施力构件52与套筒轴10同轴地配置在抵接构件51与调整螺母53之间。另外，施力构件52在调整螺母53侧的端部处被限制朝上游侧的移动。

由此，施力构件52将抵接构件51朝下游侧施力。

调整螺母53用于调整施力构件52的作用力。

调整螺母53由环状的构件构成，在其内周面形成有内螺纹53a。

另一方面，在套筒轴10的外周面，在施力构件52的上游侧端部形成有外螺纹10c。

并且，经由这些外螺纹10c以及内螺纹53a，将调整螺母53在施力构件52的上游侧与套筒轴10螺合。

另外，通过具有这样的结构，能够使调整螺母53的配置位置沿着轴心方向精密地移动。

其结果是，能够精密地变更抵接构件51与调整螺母53的间隙尺寸、即施力构件52的全长，能够对施力构件52的作用力进行微调。

如以上那样，本实施方式的套筒1由套筒轴10以及在套筒轴10上从下游侧朝向上游侧同轴地依次配设的金属片20、耐火材料圆筒体30、保持配件40及施力机构部50等构成。

另外，金属片20固定于套筒轴10的前端部，并且保持配件40被设为能够沿轴心方向滑动，且被施力机构部50始终朝向套筒轴10的前端部施力。

由此，耐火材料圆筒体30成为被金属片20以及保持配件40始终以具有施力机构部50的作用力的方式夹持的状态。

其结果是，这些金属片20、耐火材料圆筒体30以及保持配件40的配置姿势分别被牢固保持，相对于旋转驱动的套筒轴，难以产生较大的芯部抖动。

并且，由这样的结构构成的套筒1以轴心为中心进行旋转驱动，向旋转驱动的套筒1(更具体来说为耐火材料圆筒体30)上流下熔融玻璃G，将所流下的熔融玻璃G卷绕于套筒1的外周面，进而从套筒1的前端部(更具体来说为后述的金属片20的凹部21a)喷出吹塑气体并拉出熔融玻璃G，由此将玻璃管、玻璃棒连续地成形。

[金属片20]

接下来，使用图2以及图4对金属片20的结构进行详细说明。

如上所述，金属片20主要由主体构件21以及套环构件22等构成。

如图2所示，主体构件21例如通过由Fe-Co-Ni系合金、Fe-Cr-Ni系合金等耐热钢构成的圆锥台形状的构件来构成，如所述那样，在套筒轴10的前端部，配设为与该套筒轴10同轴，且趋向下游侧而缓缓地使剖面积缩径。

另外，在主体构件21的外周面覆盖有例如由250[μm]～450[μm]的膜厚构成的铂膜或者铂合金膜。

在主体构件21的下游侧端部同轴地形成有圆形剖面形状的凹部21a。

另外，在凹部21a的上游侧的端面(凹部21a的底面)同轴地穿孔有贯通孔21b。

并且，贯通孔21b形成为趋向下游侧(套筒轴10的前端部侧)而缓缓地使剖面形状扩径的锥状。

套环构件22例如通过由Fe-Co-Ni系合金、Fe-Cr-Ni系合金等耐热钢构成的环状的构件来构成，如所述那样，与该套筒轴10同轴地配设于套筒轴10的前端部。

另外，套环构件22由沿径向分割成两部分的对开构造构成，在其内周面的一端部(上游侧端部)同轴地形成有环状的凸部22a。

另一方面，在套筒轴10的前端部，在其外周面同轴地形成有环状的凹部10b。

并且，通过在套筒轴10的凹部10b嵌合套环构件22的凸部22a，套环构件22被限制轴心方向的移动，且嵌合设置于套筒轴10。

套环构件22的外周面22b以与主体构件21的贯通孔21b的锥形状相匹配的方式形成为朝向下游侧(套筒轴10的前端部侧)而缓缓地使剖面积扩径的锥状。

并且，借助由这样的结构构成的套环构件22，将主体构件21保持于套筒轴10的前端部(下游侧端部)。

具体来说，通过经由贯通孔21b嵌合于套环构件22的外周面22b，主体构件21被限制在轴心方向上朝向下游侧移动，且被套筒轴10保持。

换句话说，金属片20固定设置于套筒轴10的前端部(下游侧端部)。

如以上那样，本实施方式中的金属片20并不是如以往的金属片120(参照图4)那样构成为相对于套筒轴10螺纹固定，因此通过金属片20向套筒轴10施加的负载在周向的各相位上变得均匀，能够抑制该套筒轴10的前端部的扭转的产生。

具体来说，如图4所示，在以往的金属片120中，内螺纹120a被同轴地螺刻。另外，在套筒轴110的前端部螺刻有外螺纹11Oa。

并且，金属片120经由这些外螺纹110a以及内螺纹120a而同轴地螺纹固定于套筒轴110的前端部。

在此，有时存在与金属片120的内螺纹120a螺合的套筒轴110的外螺纹11Oa的螺纹牙数因内螺纹120a的周向上的相位而不同的位置。

例如，在图4中的金属片120的内螺纹120a处，与其上端侧螺合的外螺纹110a的螺纹牙数为9个，且与对置(相位与上端侧相差180°的位置)的下端侧螺合的外螺纹11Oa的螺纹牙数为8个。

换句话说，内螺纹120a的上端侧与下端侧相比，外螺纹110a的螺纹牙的结合多(螺合的外螺纹110a的螺纹牙数多一个)。

在由这样的结构构成的以往的玻璃管成形用套筒101(以下，仅记载为“套筒101”)中，在拉出熔融玻璃G(参照图1)时，关于通过金属片120对套筒轴110的前端部附加的轴心方向的拉伸负载，螺纹牙的结合多的位置与螺纹牙的结合少的位置相比被附加更大的拉伸负载，存在始终前者比后者被拉伸的趋势，通过长期使用套筒101，致使套筒轴110的前端部容易产生扭转。

与此相对，如图2所示，在本实施方式中，由于遍及固定设置于套筒轴10的前端部的套环构件22的外周面22b整体与主体构件21的贯通孔21b的内周面紧密接触，因此在拉出熔融玻璃G时，通过金属片20对套筒轴10的前端部附加的轴心方向的拉伸负载在任意的位置全部相等附加。

其结果是，根据本实施方式中的金属片20，能够抑制因长期使用套筒1而使套筒轴10的前端部产生扭转。

[金属片20的组装顺序]

接下来，使用图3对金属片20的组装顺序进行说明。

首先，在套筒轴10上已经插通设置有耐火材料圆筒体30、保持配件40以及施力机构部50(参照图1)。

然后，这些耐火材料圆筒体30、保持配件40以及施力机构部50的同轴度尚未调整，并且耐火材料圆筒体30的配置位置比规定的位置偏向上游侧。

在这样的状况下，如图3(a)所示，使主体构件21插通套筒轴10的前端部。

此时，主体构件21经由贯通孔21b暂时与套筒轴10同轴地配置在与规定的位置相比稍靠上游侧的位置(由图3(a)中的金属片21A表示的位置)。

换句话说，将主体构件21配置为，其贯通孔21b位于比套筒轴10的供套环构件22嵌合配置的位置靠上游侧(套筒轴10的基端侧)的位置。

在暂时配置主体构件21之后，如图3(b)所示，在套筒轴10的前端部嵌合设置套环构件22。

具体来说，套环构件22由如所述那样朝径向分割成两部分的对开构造构成，因此以夹持套筒轴10的前端部的方式容易嵌合设置在该前端部。

由此，套环构件22经由凸部22a被限制轴心方向的移动，并且以与套筒轴10同轴、且外周面22b的形状成为朝向上游侧而缓缓地使剖面积缩径的锥状的姿势固定设置在套筒轴10的前端部。

在嵌合设置套环构件22之后，如图3(c)所示，使主体构件21朝轴心方向且下游侧(套筒轴10的前端部侧)推进。

具体来说，通过调整施力机构部50的调整螺母53(参照图1)的位置，借助施力机构部50的作用力，经由保持配件40以及耐火材料圆筒体30将主体构件21朝轴心方向且下游方向施力。

其结果是，主体构件21经由贯通孔21b嵌合在套环构件22的外周面22b。

由此，如图3(d)所示，主体构件21在套筒轴10的前端部经由套环构件22被限制朝轴心方向且下游侧的移动，并且被保持于套筒轴10。

换句话说，金属片20组装于套筒轴10的前端部。

工业上的利用可能性

本发明的玻璃管成形用套筒以及玻璃管成形用套筒的组装方法能够作为例如在丹纳法中装配于将熔融玻璃一边卷绕于外周面一边导向下游侧的耐火材料圆筒体的下游侧的前端部的金属片的技术。

附图标记说明

1 套筒(玻璃管成形用套筒)

10 套筒轴

20 金属片

21 主体构件

21b 贯通孔

22 套环构件

22b 外周面

30 耐火材料圆筒体

Claims (3)

1.一种玻璃管成形用套筒，其具备：

套筒轴；

耐火材料圆筒体，其供该套筒轴同轴地插通设置；以及

金属片，其固定设置于所述套筒轴的前端部，并且限制该耐火材料圆筒体朝轴心方向上的所述前端部侧移动，

其特征在于，

所述金属片具备：

环状的套环构件，其具有朝向所述前端部侧而使剖面积扩径的锥状的外周面，并且同轴地嵌合设置于所述套筒轴的前端部；以及

主体构件，其具有以与该套环构件的外周面相匹配的方式朝向所述前端部侧而使剖面积扩径的锥状的贯通孔，并且经由该贯通孔与所述套环构件嵌合。

2.根据权利要求1所述的玻璃管成形用套筒，其特征在于，

所述套环构件由沿径向分割成两部分的对开构造构成。

3.一种玻璃管成形用套筒的组装方法，

该玻璃管成形用套筒具备套筒轴以及固定设置于该套筒轴的前端部的金属片，

其特征在于，

所述金属片具备：

环状的套环构件，其具有朝向所述前端部侧而使剖面积扩径的锥状的外周面，并且同轴地嵌合设置于所述套筒轴的前端部；以及

主体构件，其具有以与该套环构件的外周面相匹配的方式朝向所述前端部侧而使剖面积扩径的锥状的贯通孔，并且经由该贯通孔与所述套环构件嵌合，

在使所述主体构件被插通到所述套筒轴中的比所述套环构件的嵌合设置位置靠基端侧后，

将所述套环构件嵌合设置于所述套筒轴的前端部，

之后，使所述主体构件向所述前端部侧移动而与所述套环构件嵌合，

由此，将所述金属片组装于所述套筒轴的前端部。